Una nueva investigación de la Facultad de Ingeniería de Cornell tiene como objetivo facilitar el proceso de reciclaje químico, una industria emergente que podría convertir los productos de desecho en recursos naturales al descomponer físicamente el plástico en las moléculas más pequeñas de las que se produjo originalmente.

En un nuevo periódico "Evaluación del ciclo de vida consecuente y optimización del reciclaje químico de desechos plásticos de polietileno de alta densidad, "publicado en la edición del 13 de septiembre de la revista Química e ingeniería sostenibles de ACS , Fengqi usted, el profesor Roxanne E. y Michael J. Zak en Ingeniería de Sistemas Energéticos, y el estudiante de doctorado Xiang Zhao detallan un marco que incorpora varios modelos matemáticos y metodologías que factorizan todo, desde equipos de reciclaje químico, procesos y fuentes de energía, a los efectos ambientales y al mercado de productos finales.

El marco es el primer análisis integral de este tipo que cuantifica los impactos ambientales del ciclo de vida del reciclaje químico de residuos plásticos. como el cambio climático y la toxicidad humana.

Se han producido miles de millones de toneladas de plástico desde la década de 1950, sin embargo, la mayor parte:91%, según un estudio citado con frecuencia, no se ha reciclado. Si bien el cultivo de vertederos y áreas naturales contaminadas se encuentran entre las preocupaciones, El hecho de que no se reduzca y reutilice el plástico también es visto por algunos como una oportunidad económica perdida.

Es por eso que la industria emergente del reciclaje químico está captando la atención de la industria de los desechos y de investigadores como usted, que está ayudando a identificar tecnologías óptimas para el reciclaje químico y brindando una hoja de ruta para el futuro de la industria.

El reciclaje químico no solo crea una "economía circular, "en el que un producto de desecho puede volver a convertirse en un recurso natural, pero abre la puerta a los plásticos como el polietileno de alta densidad, que se utiliza para producir artículos como botellas rígidas, juguetes tuberías subterráneas, y sobres para paquetes de correo, que se reciclarán con mayor frecuencia.

El marco de You puede cuantificar las consecuencias ambientales de la dinámica del mercado que las evaluaciones típicas de sostenibilidad del ciclo de vida pasarían por alto. También es el primero en combinar la optimización de la superestructura, una técnica computacional para buscar en un gran espacio combinatorio de vías tecnológicas para minimizar los costos, con el análisis del ciclo de vida. información de mercado y equilibrio económico.

El documento destaca los beneficios de la optimización consecuente del ciclo de vida en comparación con las herramientas analíticas más tradicionales. En un escenario, maximizar los resultados económicos y minimizar los impactos ambientales, La optimización del ciclo de vida produjo una disminución de más del 14% en las emisiones de gases de efecto invernadero y una reducción de más del 60% de la contaminación fotoquímica del aire en comparación con el enfoque de evaluación del ciclo de vida atribuible que se usa típicamente en los estudios de evaluación ambiental.

Si bien el análisis ofrece a los expertos de la industria y a los responsables políticos una vía general para promover el reciclaje químico y una economía circular para los plásticos, Se deben considerar innumerables opciones y variables a lo largo del camino tecnológico. Por ejemplo, si la demanda del mercado de productos químicos básicos como etileno y propileno es lo suficientemente fuerte, el marco recomienda un tipo específico de tecnología de separación química, mientras que si se desea butano o isobuteno, otro tipo de tecnología es óptima.

"Es un proceso químico y hay tantas posibilidades, "Usted dijo." Si queremos invertir en reciclaje químico, ¿Qué tecnología usaríamos? Eso realmente depende de la composición de nuestros desechos, las variantes de plástico de polietileno, y depende de los precios actuales del mercado para productos finales como combustibles e hidrocarburos ".

Las consecuencias ambientales del reciclaje químico dependen de variables como el proceso del proveedor de materias primas y productos químicos. Por ejemplo, el marco encontró que la producción de buteno in situ en lugar de su suministro puede reducir la contaminación fotoquímica del aire de las plantas de reciclaje en casi un 20%, mientras que el uso in situ de gas natural aumenta más del 37% de las radiaciones ionizantes potencialmente dañinas.

"Siempre hay algo que podemos modificar y ajustar en la tecnología y el proceso, y esa es la parte complicada, "dijiste tú, quien agregó que a medida que surgen nuevas técnicas de reciclaje químico y cambian los mercados, La consecuente optimización del ciclo de vida seguirá siendo una poderosa herramienta para guiar a la industria emergente.